机电电导调制纳米孔的使用可移动的门
离子通道的基础信息处理在生活细胞通过促进交换的电信号和细胞膜。相同的原则应用到人造系统需要开发合成的离子通道,可以改变他们的电导在应对各种各样的外部操作。通过结合单分子电子录音与所有原子分子动力学模拟,我们在这里展示一个新的混合纳米孔系统,允许逐步改变其电导和非线性电流电压依赖性。电导调制实现通过使用短灵活肽门带有相反的电荷在其结束。我们显示一个恒定的跨膜偏见可以位置,并在后期删除肽门在最敏感的感知区域的生物纳米孔压裂,因此部分阻塞通道和生产逐步电导的变化。增加或减少偏差,肽门口被困在孔隙拉伸或压缩肽在纳米孔中,从而调节其电导非线性但可再生的方式。我们设想这removable-gate纳米孔的一系列应用系统,例如,从一个元素的生物计算电路测试床上探索内在无序的弹性蛋白。
构象变化的裂缝分析纳米孔在80 ns平衡模拟。蛋白质的α碳原子被限制的前65 ns MD轨迹。所示的蛋白质是使用一个卡通表示;磷原子的脂质双分子层显示为橙色的球体,脂质背面灰色线所示,电解质溶液没有显示
开放的MD模拟压裂纳米孔(蓝色剖视表面)嵌入在DPhPC膜(灰色和橙色球行)和淹没在1 M氯化钠溶液(粉色和黄色球体代表Na +和Cl-ions分别),水没有显示。-100 mV的偏见是用于产生电流的离子通过压裂纳米孔。动画演示了一个24 ns MD轨迹的片段。
偶极的MD模拟肽门捕获在一个-1.2 v从拉伸构象。多肽氨基酸序列如下:EEEEEEEEEECGSGSGSKGSRRRRRRRRRR。这部电影展示了一个12 ns MD轨迹的片段。肽显示使用球体彩色根据氨基酸电荷:蓝色,红色和绿色指示带正电荷,负电荷,分别和中性氨基酸。
截断的MD模拟肽捕捉下一个-1.2 v。多肽氨基酸序列如下:CGSGSGSKGSRRRRRRRRRR。这部电影展示了一个12 ns MD轨迹。肽显示使用球体彩色根据氨基酸电荷:蓝色和绿色显示带正电和中性氨基酸,分别。
偶极的MD模拟肽门捕获在一个-1.2 v从发夹构象。多肽氨基酸序列如下:EEEEEEEEEECGSGSGSKGSRRRRRRRRRR。这部电影展示了一个12 ns MD轨迹的片段。肽显示使用球体彩色根据氨基酸电荷:蓝色,红色和绿色指示带正电荷,负电荷,分别和中性氨基酸。